本发明公开一种基于空气质量评估的汽车乘客舱空气调节装置及其方法，该系统包括：温度传感器，气体质量检测器，湿度传感器，空气净化器，鼓风机，电动阀，微处理器(MCU)。温度传感器、湿度传感器和气体质量检测器实时监测车厢内外的空气温度、湿度和质量，并将信号变送给MCU，MCU则根据收集到的信号和内部已设定的规则控制电控三通阀、鼓风机和电动阀，从而切换空气循环模式或空气流动的通道。该系统最大可以化利用外部环境来辅助维持车厢内适宜的空气温湿度和良好的空气质量，用除湿器来有效降低车厢内空气湿度，利用空气净化器来改善恶劣环境下车厢内空气质量，并防止车厢内空气质量恶化而威胁乘客生命安全。

(1)测定空气横向流过平板壁面的平均温度，平板内电加热器的电流、电压，平板壁面周围空气温度 。 (2)测定空气横向流过平板强迫对流放热系数，根据对强迫对流放热的相似分析，将实验数据整理出准则方程式。

《美国国家科学院院刊》（ PNAS）在线发表了清华大学医学院生物医学工程系和清华-北大生命联合中心杜亚楠教授研究组题为“纤维化扩展中旁张力信号介导的肌成纤维细胞和纤维细胞通讯”(Matrix-transmitted paratensile signaling enables myofibroblast-fibroblast crosstalk in fibrosis expansion)的研究长文。该研究应用单细胞力学刺激和体外仿生模型结合数学模型计算，系统探究了基质材料介导的力学信号在细胞间通讯的时空作用模式、分子基础，及其在纤维化发展蔓延过程中的作用，为细胞间力学信号介导的成纤维细胞（FB）-肌成纤维细胞(MF)互作提供了直接证据，并将这种纤维化发展进程中基质纤维介导的新型细胞间通讯模式命名为 “旁张力信号”（Paratensile signaling）。组织器官在受到损伤之后，会发生损伤修复，诱发组织纤维化。如果没有有效的控制措施，慢性纤维化疾病会最终导致组织硬化，诱发器官衰竭。有研究表明，在现代社会死亡病例中有将近50%与组织器官的慢性纤维化相关，包括此次新冠肺炎，会伴有肺部纤维化，重症患者纤维化进一步蔓延可导致呼吸衰竭，肺部纤维化也是愈后后遗症的重要风险因素之一。成纤维细胞的持续激活是各类组织纤维化中的主要诱因，在组织器官受到损伤或病毒感染之后，组织内的成纤维细胞FB会受到“旁分泌因子”（paracrine factors），例如TGF-b，PDGF等诱导，激活分化成为肌成纤维细胞MF，并分泌大量的细胞因子及细胞外基质，造成更广泛的成纤维细胞激活和组织硬化，进而引起组织器官内纤维化区域蔓延。除了感知化学信号，部分研究显示体外细胞会导致细胞外基质生物化学及生物物理性质的改变，也有研究表明细胞能够感受细胞外基质的物理特性，比如硬度、粘弹性等并作出响应。2017年，杜亚楠课题组发表于《自然·材料》的研究发现，在肝脏纤维化早期，肝窦内皮细胞可通过胶原纤维束传递力学信号激活星型细胞，导致肝脏纤维化蔓延。但是到目前为止，纤维化进展过程中细胞外基质材料介导的细胞间力学通讯的模式是否保守，以及其在组织器官内的蔓延模式、相关分子机制尚不明确。图1 组织纤维化扩展中旁张力信号介导的细胞间机械通讯示意图旁张力信号包含三个过程，一、力学信号的产生；二、力学信号在细胞外基质传递；三、周围细胞接受力学信号刺激作出响应。此过程介导了纤维化区域在组织内的扩张蔓延。研究团队首先在单细胞和多细胞水平上，通过统计FB和MF细胞收缩力和互作结果，显示细胞间存在基于胶原纤维化介质的细胞间通讯。为了进一步证明细胞间的机械通讯行为，团队建立了基于原子力显微镜可通过胶原纤维对单细胞施加可控、细胞级别力刺激的研究平台，利用该平台尽可能去除旁分泌等化学信号对细胞造成的影响。团队研究了来源于不同组织（肝脏、心脏和皮肤）的成纤维细胞对于旁张力信号的响应模式，即旁张力信号作用机制的三个过程：力的产生-力学信号在细胞外基质传递-临近细胞感受力学信号作出响应；研究发现距离施力细胞70微米 之外的细胞能在1秒之内对旁张力信号作出响应，并且初步证明细胞表面胶原蛋白受体Integrin/DDR2和机械力敏感钙离子通道Pizeo1介导了细胞间力学信号向细胞内生物化学信号的转变。 基于实验现象，团队进一步建立了基于单纯旁张力的数学模拟计算方法（Fibroblast - Myofibroblast Populated Collagen Lattice model, FMPCL），利用该数学模型可重现体外实验结果，包括细胞力产生、胶原纤维束的聚集及旁张力信号介导的成纤维细胞的激活，同时可预测在单细胞、多细胞水平下细胞间作用距离对于细胞激活的程度。在细胞水平研究的基础上，进一步结合微加工技术、组织工程手段和报告基因系统，分别构建了可模拟纤维化蔓延界面的体外纤维化灶扩展（ fibrotic foci expansion）模型和可模拟心脏纤维化扩展的体外仿生模型，并结合数学仿真，发现在纤维化组织和正常组织交界面（border zone）存在广泛的MF-BF细胞间旁张力通讯，导致界面不断扩展、纤维化区域蔓延。使用激光切割技术切断介质胶原纤维束，能够显著的阻断纤维化区域的蔓延。同样，阻断细胞间旁张力通讯能够抑制体外仿生模型中心脏纤维化的蔓延，证明了旁张力信号在组织纤维化扩展蔓延中不可或缺的作用（图2）。图2 纤维化蔓延界面和心脏纤维化仿生体外组织模型和数学模型在纤维化蔓延界面体外（A）和数学模拟（B）仿生模型中，在未干预的情况下，纤维化区域呈现显著蔓延并伴随着成纤维细胞的激活。通过显微切割技术切断纤维化界面的胶原纤维阻断旁张力信号，纤维化蔓延趋势得到显著抑制。同样在模拟心脏心室壁的组织纤维化模型和数学模拟模型中（C），在未干预情况下均出现显著纤维化蔓延，但是经过小分子BAPN处理抑制胶原纤维重塑，纤维化区域的蔓延得到抑制。该研究为细胞外基质材料介导的细胞间机械通讯提供了直接证据，“旁张力”细胞间通讯模式是对现有基于生化因子的“旁分泌”信号机制的重要补充（见视频），为纤维化病理研究提供了新视角，为临床干预纤维化疾病提供了新思路。清华大学医学院生物医学工程系教授、北大-清华生命联合中心研究员杜亚楠为本论文通讯作者，杜亚楠研究组已毕业博士刘龙伟、硕士于鸿升为本文的共同第一作者。杜亚楠课题组已毕业博士赵辉、鄢晓君，在读博士生龙艺、吴钊钊、尤志峰、周律等对此项工作有重要贡献。该研究得到了北京市自然科学基金、北京市自然科学技术委员会和国家自然科学基金的资助。文章链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/04/30/1910650117?from=groupmessage&isappinstalled=0

呼吸是人类的最基本生理需求。然而，空气污染物的存在往往使这一基本需求难以得到保障。更有甚者，在一些特殊环境场所，空气中可能存在高致病微生物如病毒和细菌、生化毒剂、毒素等严重危害人体健康甚至威胁生命。此外，空气中也可能存在一些未知的有毒物质，如不明病原体、化学物质等。目前已有的空气安全预警技术主要针对有限的几种污染物或者有毒物质进行实时监测，无法覆盖包括生物与化学威胁在内的所有潜在威胁。空气中的污染物种类繁多，理论上很难发展一种同时监测上千种污染物的仪器设备。另外，空气毒性安全预警技术需要对空气毒性做出快速响应，以便为采取防御措施争取宝贵的时间。这些要求都是对当前技术的极大挑战，很难实现对空气的综合毒性的实时预警。

华东理工大学与浙江联顺筑养实业集团有限公司共同承担的国家863计划项目课题“粉煤 空气气化制备燃气新技术开发”，依托浙江联顺筑养实业集团有限公司，开发具有完全自主知 识产权的日处理75吨煤级、低成本和全热回收粉煤空气气化制备燃气新技术。该技术具有煤种 适应性强、流程简单和开停车操作方便等特点和优势，该技术主要特点包括： (1) 气化装置开停车时间短，操作简单，安全性高； (2) 碳转化率高，燃气中飞灰含量低； (3) 连续、稳定、准确和可控的高含水量中等固气比粉煤输送。 171资源与环境工程学院科技成果 172 (4) 采用空气气化，省去了昂贵的氧气制备系统。 (5) 气化工艺洁净，环境友好。 建成日处理煤量75 吨粉煤空气气化示范装置，以神府煤为原料基准，采用富氧空气，气 化压力常压，气化装置实现8小时连续运行，达到的主要技术指标为： (1) 空气煤比≤3100Nm3 空气/1000 kg煤； (2) 有效气成分CO+H2+CH4≥38%； (3) 碳转化率≥94~96%； (4) 燃气高热值≥5000 kJ/Nm3；

在目前室外空气污染严重的大背景下，室内空气污染无法依靠室内通风等手段改善。由于空气净化器的成本较高，还无法在中国普及，因而降低空气净化器的成本对提高室内空气质量有重要的意义。传统的空气净化器采用滤芯过滤空气中的细微颗粒，使用维护成本高。本项目在静电除尘的基础上，结合自主研发的高效臭氧催化分解催化剂，可实现空气净化器在高效净化基础上极低成本运行。本项目关键技术在于利用负载的 Mn 基催化剂催化降解静电除尘器及等离子模块产生的臭氧，具有效率高、气阻小的特点。该装置上的等离子发生模块，可实现对室内空气中有机气体的净化及杀菌功能。目前，小型试验机型的功率 60w ，气体循环量为 400m3/h ，气阻约为 50Pa 。此外，将该技术可移植到不同的应用场合，可实现大型车辆上空气管理和控制，工业除尘、除臭等方面应用。

膜法口罩的核心是高性能空气净化膜材料，该材料具有由纳米纤维构成的三维类蜘蛛网结构，形成的微孔尺寸可控制在0.1到0.5微米范围内，能有效过滤99%以上的非油性颗粒，有效拦截各种固体气溶胶、飞沫和病毒，同时具有良好的透气性，不会产生呼吸的不适感。空气净化膜材料除了可用于制作口罩外，还可以用于空气净化器、医疗防护服等领域。基于膜材料制作的防护服，具有良好的抗菌拒水性能，是医疗防护中等级最高的医用防护服，它的特点是人体的汗气可以向外散发，而外面的水和细菌病毒等不能进入，且具有优异的耐老化、耐消毒等性能，可经常消毒杀菌。 在工业领域空气净化膜用于烟尘的超低排放控制，已经推广应用了上百套工程装备，产生经济效益二十多亿元，先后获得中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、中国膜工业协会科学技术一等奖、侯德榜化工科学技术青年奖等奖励。     以空气净化膜为核心滤材的5万口罩已经在南京市江北新区、浦口区多家政府机构、江苏省膜产业园入园企业等上百家单位使用，为坚持在防疫一线工作的人员提供了有力保障。在南京市政府召开的防疫物资主题会议上，空气净化膜技术受到了南京市工信局、科技局等部门的高度重视，。

目前由于建筑、装饰和家具造成居室内空气污染严重危及人们身体健康，其污染物主要为甲醛和苯系物。室内空气的污染越来越引起人们的关注,而关于空气清新剂的制备与成为许多学者研究的热点。其中纳米级光触媒作为一种新型的无机材料，具有光催化活性，能利用太阳光催化降解很多有毒、有害的物质（如：室内装饰用的人造板，地毯等合成织物，化妆品、清洁剂、杀虫剂、防腐剂的使用也能释放出甲醛、苯系物），具有广阔的应用前景。纳米级光触媒作为空气净化材料可有效地降解室内外有机污染物，氧化除去大气中苯系物、甲醛等污染物。若用阳光作为光源来激发反应发生，大约一星期能消除空气中的苯系物、甲醛等污染物；若用紫外光作为光源来激发反应发生，大约两天能消除空气中的苯系物、甲醛等污染物，效果理想。更有价值的是该产品可加工成各种形态，便于包装和使用。例如：可制成薄膜贴附于车窗上，用于消除车内空气的污染。该产品生产成本较低，在目前家装、购车非常热门的时期，尤其具有商业价值。

1 成果简介随着生态环境的不断恶化，空调系统的高度普及，严重呼吸系统疾病的流行，以及国民物质水平的不断提升，消费者的健康意识有了极大提升，室内空气质量问题日益受到人们的关注。 然而目前国家并未出台空气净化产品的相关标准，市场上的空气净化器的产品性能与质量参差不齐，净化效果、使用寿命等都存在很多问题。为了满足人们对空气净化产品日益增长的需求，对更高生活水平的需求，需要一种高性能、高安全性、低成本、多功能的空气净化器产品。 超声雾化粉尘过滤技术是一种新型的空气过滤技术。超声水雾净化的技术原理是通过超声作用，将水雾蒸发为蒸汽，然后以空气中细颗粒物为凝结核发生异质核化过程， 通过这一云物理过程形成小的液滴，并通过不断的增长和碰并最终结合成为较大的液滴， 最终实现空气中细颗粒物的净化。 与传统的空气过滤技术相比，它具有对细微粉尘的过滤效果明显、低成本、高安全性的特点。  图 1 第三代产品设计图 图 2 第三代超声雾化空气净化器原理样机。 经过两代原理样机的开发，目前开发的第三代产品的特点如下：基于超声雾化粉尘过滤技术，具有对细微粉尘的过滤效果明显、低成本、高安全性的特点；经过四级水净化室，充分净化空气；加入紫外线杀菌功能，在净化空气的同时杀灭细菌；与换气系统相结合，实现密闭室内的换气任务；与换气系统及换热器相结合，可降低换气中的热耗散；结合监测系统与自动控制功能，实现换水、换气与空气净化的智能化。上述优点表明，该产品对细微粉尘的过滤效果明显、成本低、安全性高、智能化、兼具杀菌作用、并能与换气换热系统相结合，是适合于各类场合空气净化的产品。 性能参数：大载气流量情况下（ 55L/min）的颗粒物清除效率： 57.7%；其中，回流室： 15.1%；水过滤室： 20.2%；小载气流量情况下（ 2.4L/min）的颗粒物清除效率： 82.9%。2 效益分析随着空气质量的不断恶化和消费者健康意识的不断提升，消费者对空气净化产品有很大的市场需求。由于目前国内外市场上还没有基于超声水雾净化原理的产品出现，基于该产品的产品性能优势，本产品具有较大的推广空间以及经济效益潜力。该产品的大规模推广将可以有效提高国民的健康预防意识，有效降低临床病人看护问题，对国民健康水平的提高有着重要的意义，产生一定的社会效益。3 合作方式转让或者联合推广。4 项目所属行业领域能源环境。